工程地质条件是造成石质文物破坏的主要因素之一。我国从本世纪50年代开始了对于石质文物保护的工程地质研究。摩崖石刻的稳定性问题涉及区域地质构造、场地工程地质和水文地质条件等诸多因素,引起了广泛的关注。西山大佛是我国最早的露天石刻大佛,具有不可估量的历史价值、文物价值和艺术价值,并且极高的社会经济价值。但国内目前类似石刻文物的保护工作仍处于起步阶段,技术和经验还不够成熟和丰富。本文以太原西山大佛为例,根据大佛所处的地形地貌、地质构造、气象水文条件和场地工程地质条件,分析了影响大佛边坡岩体稳定性的主要因素,提出了大佛边坡岩体所处的主要工况类型。调查表明,大佛边坡直立,边坡岩体为二叠系厚层砂岩,岩层近水平略向坡内倾斜。区域构造节理切割和临空卸荷使大佛岩体呈松动块状。基于强度折减法的二维有限差分分析表明,边坡边缘局部变形可能导致陡崖由反向坡变为顺向坡,从而使大佛边坡趋于滑动失稳。进一步运用极限平衡法分析了多种工况条件下大佛松动岩体边坡的顺层抗滑动稳定性和抗倾覆稳定性。分析表明,仅在地震力作用下大佛陡崖岩体不会发生顺层滑动破坏,但存在向外倾覆崩落的危险;在排水不畅的条件下松动岩体裂隙充水对大佛陡崖边坡的抗滑稳定性会有显著影响;在裂隙静水压力和水平地震力联合作用下,大佛陡崖将失稳破坏。本文研究表明,有限差分法与极限平衡法相结合是分析摩崖石刻边坡稳定性的有效手段。